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基于密度泛函理論解讀不同高密度儲氫材料釋氫能力

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采用基于密度泛函理論的第一原理平面波贗勢方法,研究了MgH2,LiBH4,LiNH2,NaAlH4幾種高密度儲氫材料及其合金的釋氫及影響機理.結(jié)果表明:高密儲氫材料MgH2,LiBH4,LiNH2,NaAlH4都比較穩(wěn)定,釋氫溫度都很高,合金化可以降低它們的穩(wěn)定性,但系統(tǒng)穩(wěn)定性不是決定高密度儲氫材料釋氫性質(zhì)的關(guān)鍵因素;帶隙的寬窄基本可以表征儲氫材料成鍵的強弱,能隙越寬,鍵斷開越難,釋氫溫度就越高;LiNH2價帶頂成鍵峰主要由Li—N成鍵貢獻,N—H鍵構(gòu)成較低的峰,使得LiNH2儲氫材料的帶隙雖很窄釋氫溫度卻較高,且放氫過程中有氨氣放出;合金化使得幾種高密度儲氫材料的帶隙變窄,費米能級進入導(dǎo)帶,從而使它們的釋氫性能大大改善;電荷布居分析發(fā)現(xiàn)LiBH4中B—H鍵最強,LiNH2中H—N鍵最弱,因此LiNH2中H相對容易放出.合金化后,各儲氫材料中X—H鍵強度都有所降低,且LiMgNH2中N—H鍵強度最低,因此從降低釋氫溫度角度,發(fā)展LiNH2儲氫材料最為有利.

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空氣密度與氣體普適常量測量實驗的改進

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對測量空氣密度和氣體普適常量實驗裝置進行改進,用圓柱形有機玻璃密度瓶代替玻璃密度瓶,用高精度指針式真空表代替熱偶真空規(guī)式真空計,利用橡膠管和密度瓶接口處的緩慢增氣特性來改變空氣壓強,用電子物理天平稱量氣體質(zhì)量,改進后的裝置較適合學(xué)生實驗.

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